УСТРОЙСТВО МНОГОПОЗИЦИОННОГО ДОЗАТОРА-ОТБОРНИКА Российский патент 2012 года по МПК G01F13/00 E21B49/00 

Предлагаемый дозатор-отборник агрессивных жидкостей предназначен для многопозиционного отбора точной дозы растворов кислот (НСl, H₂SO₄, НСlO₄ и др., кроме плавиковой), щелочей (NaOH, КОН, NH₄OH и др.) и солей, а также почвенных и растительных вытяжек объемами до 25 см³ (по заказу до 50 см³) из технологических кассет, используемых для подготовки почвенных, растительных и других проб к химическому анализу, и перенос отобранной дозы в другие технологические кассеты.

Дозатор-отборник используется совместно с многопозиционными технологическими кассетами, например, КСМ - кассета со стаканами модернизированная, КММ - кассета с малыми емкостями модернизированная, КБМ - кассета с большими емкостями модернизированная и другими кассетами, совместимыми с предлагаемым устройством.

Область применения изобретения относится к агрохимическим методам анализа почв при оценке плодородия земель сельскохозяйственного использования, а также методам химического анализа кормов, растений, пищевого сырья и природных вод при использовании поточной технологии аналитических работ (аналитические лаборатории агрохимслужбы, ветеринарии, защиты окружающей среды, геохимических исследований и др.).

Устройство, например, может эффективно использоваться в аналитических лабораториях, проводящих массовые анализы химического состава почв, кормов и пищевого сырья (лаборатории агрохимслужбы, санэпидемслужбы, службы экологии, лаборатории проектно-изыскательских служб, учебных и исследовательских учреждений и других ведомств).

Известно многоканальное устройство для отбора и дозирования при подготовке жидкой пробы к массовому химическому анализу в перечисленных объектах (Руководство по организации, наладке и проверке работы поточных линий массовых анализов почв и растений на содержание макро- и микроэлементов с помощью нового оборудования. Москва. - 1983 г. Стр. 118).

Дозирующий элемент этого устройства представляет собой серийную пипетку Мора, специально обрезанную по метке с неизменным объемом. При необходимости изменить дозу отбора жидкости потребуется заменить дозирующие элементы и при этом соблюсти их полную идентичность, что требует много времени (рабочая смена) достаточно сложно и кропотливо, так как требует выбора из большой партии пипеток 10, абсолютно идентичных по размерам (диаметру и длине).

Целью изобретения являлось создание дозатора-отборника, позволяющего быстро устанавливать необходимую дозу жидкости без смены дозирующих устройств, что могло бы привести к возможности использования разных доз жидкости на одном устройстве и намного сократить время установки доз и повысить точность дозирования.

Предлагаемое нами устройство как раз значительно упрощает процесс работы, так как не требует замены дозирующего элемента; тем самым технологический процесс значительно ускоряется.

Десятипозиционный дозатор-отборник (см. гидравлическую схему работы дозатора-отборника с использованием дозирующих элементов предлагаемой конструкции, фиг.1) состоит из герметичного коллектора 1 в виде квадратного профиля (трубы) из прозрачного оргстекла или карбоната. Коллектор 1 крепится на двух боковых вертикальных стойках, соединенных с массивным основанием (фиг.3 - десяти позиционный дозатор-отборник агрессивных жидкостей с новым дозирующим элементом). Внизу коллектора 1 с шагом в 45 мм установлены 10 дозирующих элементов 2 (фиг.1), Каждый дозирующий элемент 2 (фиг.2) состоит из неподвижного штока 3 и подвижного цилиндра 4. Цилиндр дозирующего элемента 2 имеет возможность передвигаться вдоль неподвижного штока 3, который герметизирует внутренний объем с помощью двух силиконовых колец. Верхний конец 5 (фиг.2) неподвижного штока 3 входит внутрь коллектора 1 (фиг.2) через герметичный уплотнитель из силикона, который прижимается винтовой головкой 6 неподвижного штока 3 (фиг.1 и 2). Нижний конец 7 (фиг.2) дозирующего элемента 2 соединен с помощью силиконовой трубки с фторопластовой трубкой, через которую всасывается жидкость из емкости кассеты 8 (фиг.1), когда в коллекторе 1 происходит разрежение. На крышке коллектора 1 с правой стороны имеется штуцер для соединения коллектора с отсасывающим и нагнетающим воздух мембранным насосом 9 (фиг.1) через переключающий кран 10 (фиг 1). В нижней части коллектора 1 с правой стороны имеется перекрывающий кран 11 (фиг.1), через который можно слить жидкость, перетекающую через дозирующий элемент 2 внутрь коллектора 1.

На боковых стойках смонтированы подъемные механизмы с кронштейнами для установки технологических кассет (фиг.3). С правой стороны под коллектором имеется подъемное колесо, вращая которое можно поднять кассеты с раствором к дозирующим элементам или опустить их в исходную позицию.

С левой стороны дозатора имеется фиксатор, который обеспечивает фиксацию кассет на любой высоте (фиг.3).

Дозирующие элементы 2 являются сменными на максимальный объем 5, 10, 25 см³. В диапазоне каждого максимального объема можно легко установить любой необходимый объем дозы.

Технология работы на десятипозиционном дозаторе-отборнике.

Оператор устанавливает технологическую кассету, например КСМ с раствором на подъемное устройство, и поднимает ее так, чтобы концы дозирующих элементов 2 погрузились в раствор на глубину не глубже 10 мм. Затем перекрывается перекрывающий кран 11 (фиг.1) слива жидкости из коллектора 1, и поворотом переключающего крана 10 (фиг.1) соединяют камеру коллектора 1 с отсосом на мембранном насосе 9. Включают мембранный насос 9 (фиг.1). В результате разрежения в камере коллектора 1 раствор из емкостей технологической кассеты КСМ начинает поступать в дозирующие элементы 2 и затем переливаться через их трубки внутрь камеры.

Когда перелив произойдет во всех 10-ти дозирующих элементах 2, оператор перекрывает переключающим краном 10 (фиг.1) откачку воздуха из камеры. Опускают кассету на исходное положение, убирают ее и на ее место устанавливают технологическую кассету, например, КММ. Затем поворачивают переключающий кран 10 (фиг.1) на нагнетание воздуха в коллектор 1, что приводит к сливанию отмеренных доз растворов из дозирующих элементов 2 в емкости поставленной технологической кассеты КММ. После этого оператор через перекрывающий кран 11 (фиг.1) сливает накопившуюся жидкость из камеры коллектора 1. Технологический цикл повторяется. Следует обратить внимание на то, чтобы уровень жидкости во всех отбираемых емкостях был одинаков.

После завершения работы устройство промывают дистиллированной водой, выполняя несколько циклов дозирования.

Установка дозы жидкости.

Установка дозы жидкости и проверка дозируемого объема осуществляется следующим образом. Из десяти емкостей технологической кассеты с дистиллированной водой отбираются дозы, которые затем сливаются в емкости технологической кассеты КСМ. Предварительно емкости этой технологической кассеты вынимают из фиксаторов, чтобы они легко вынимались из гнезда каркаса кассеты. Каждую емкость с дозой дистиллированной воды взвешивают с точностью до 0,005 веса номинала дозы. Если масса отобранной дозы выходит за пределы допуска, перемещают цилиндр дозирующего элемента 2 вниз (увеличение массы) или вверх (уменьшение массы) и операцию повторяют вновь, до тех пор, пока будут достигнуты необходимые показатели.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в сельском хозяйстве при агрохимических анализах почв, а также при химических анализах кормов, растений, пищевого сырья и природных вод. Изобретение направлено на обеспечение возможности быстро устанавливать необходимую дозу жидкости без смены дозирующих устройств, на сокращение времени установки доз и повышение точности позирования, что обеспечивается за счет того, что устройство многопозиционного дозатора-отборника состоит из герметичного коллектора в виде квадратного профиля из прозрачного оргстекла или карбоната, внизу, с наружной стороны которого, крепятся дозирующие элементы. При этом, согласно изобретению, дозирующие элементы имеют подвижный цилиндр, перемещающийся вдоль расположенного внутри цилиндра неподвижного штока, имеющего продольное сквозное отверстие для всасывания жидкости с помощью разрежения в коллекторе, куда собирается излишек отобранной дозы жидкости для промывки дозирующего элемента. 3 ил.

Устройство многопозиционного дозатора-отборника, состоящее из герметичного коллектора в виде квадратного профиля из прозрачного оргстекла или карбоната, внизу, с наружной стороны которого крепятся дозирующие элементы, отличающееся тем, что дозирующие элементы имеют подвижный цилиндр, перемещающийся вдоль расположенного внутри цилиндра неподвижного штока, имеющего продольное сквозное отверстие для всасывания жидкости с помощью разрежения в коллекторе, куда собирается излишек отобранной дозы жидкости для промывки дозирующего элемента.